1、海水淡化与现代水处理技术(20210127084302)
海水淡化技术的发展与应用
海水淡化技术的发展与应用海水淡化技术是指将海水通过一系列方法转化为可供人类生活和工业用水的淡水的技术。
由于海水占据了地球表面约70%的部分，海水淡化技术对解决全球水危机和满足人类用水需求具有重要意义。
本文将探讨海水淡化技术的发展历程、不同的技术方法以及其广泛的应用。
海水淡化技术的发展始于20世纪中叶，经过多年的研究和改进，如今已经成为可行的水资源利用方式。
最早的海水淡化技术是通过蒸馏实现的，即利用热能将海水蒸发，然后将水汽凝结为淡水。
然而，传统的蒸馏方法存在能源消耗大、设备庞大、维护成本高等问题，限制了其大规模应用。
随着科技的进步，逆渗透（RO）技术逐渐成为主流，成为目前最常用的海水淡化技术。
逆渗透技术是利用半透膜来分离海水中的盐分和杂质，使之通过膜的选择性透过性，从而实现淡化海水的过程。
经过高压泵的推动，海水通过半透膜，而水分子从膜的微孔中通过，而带电离子和大分子无法通过，从而实现了海水中的盐分和杂质的分离。
逆渗透技术相比于传统的蒸馏技术，具有能源消耗低、设备结构简单、操作维护便捷等优势，因此被广泛应用于海水淡化工程中。
除了逆渗透技术，还有电渗析（ED）技术、电化学除盐（EDR）技术等也被应用于海水淡化领域。
电渗析技术利用电场力将带电离子从海水中驱动出去，达到除盐的目的。
而电化学除盐技术通过封闭在两个半隔膜之间的电化学反应室中的电解质溶液，将盐离子转化为氯气和金属钾或钠。
这些先进的技术方法不仅可以高效地去除海水中的盐分，还能减少废水排放，提高海水资源的可持续利用率。
海水淡化技术在全球范围内得到了广泛的应用。
尤其是在有限水资源和水危机的地区，海水淡化技术成为重要的水源补充手段。
科威特、沙特阿拉伯等海水淡化技术应用成熟的国家，已经建立了大规模的海水淡化厂。
此外，印度、中国等国家也在大力推广海水淡化技术，以解决持续发展所面临的水资源短缺问题。
海水淡化技术也被广泛应用于工业领域。
由于水资源的紧张，许多工业过程需要大量的水，如发电厂、制药厂、化工厂等。
水处理技术在海水淡化中的应用
水处理技术在海水淡化中的应用随着社会、经济的不断发展，人们对于水资源的需求也在不断增加。
然而，水资源却是一种短缺资源，其分布不均，而且有限。
尤其是海水这种大量存在的资源，由于其咸度过高无法直接饮用，造成了巨大的浪费，这时候，海水淡化技术就成为了一种重要的水处理方式。
海水淡化技术是一种从海水中去除盐分的技术，经过这种技术处理过的海水可以被安全地用于生活、工业等用途。
不过，要将咸度高达35g/L的海水，经过处理变成可以使用的淡水，必须经过复杂而严格的处理工艺和高科技的设备支持。
目前，常用的海水淡化技术主要有蒸馏法和反渗透法两类。
这两种方法都具有各自的优点和不足，但是以反渗透技术为主流技术进行海水淡化，因为它对设备要求较低，能耗相对较小，而且出水水质较高而备受欢迎。
反渗透技术是将海水压入半透膜中，特定的膜孔大小可以控制水分子和盐分子的通过，从而将仅含水的分离出来，去除了海水中的离子，达到净水的效果。
为了确保高效的水处理，监测和管理系统也扮演了非常重要的角色。
它可以通过监控系统对反渗透设备的性能和水质进行实时监测和控制，提高设备的使用效率。
目前，在反渗透技术中，聚酰胺反渗透膜（Thin Film Composite液膜复合材料）已经成为普遍的反渗透膜材料。
这种聚酰胺反渗透膜，同时具备高通量和高截除率两个相对矛盾的特点，确保了设备的高效性和水质的安全性。
除了反渗透技术，水处理技术还包括了化学处理和电化学处理两个方面。
化学处理是将海水与化学试剂混合，使含盐水变得净化；而电化学处理则是依靠电极将水中的离子去除，其过程与反渗透有所不同。
目前，这两种技术已经广泛应用于工业、农业、生活中等领域，为人们带来了不小的便利和贡献。
尽管现在已经有了许多可行的海水淡化技术，但是其治理成本仍然较高，主要原因是能源的使用量较高，这是当前治理海水淡化问题需要重点优化的问题。
随着科技不断进步，海水淡化技术的研究也在不断推进，将来必定会出现更好的解决方案。
鲁科版选修二《海水淡化与现代水处理技术》教学设计
鲁科版选修二《海水淡化与现代水处理技术》教学设计教学背景与目标鲁科版选修二《海水淡化与现代水处理技术》是高中化学选修课，主要教授海水淡化、现代水处理技术的理论知识和实际应用。
通过本门课程的学习，学生应能够了解海水淡化技术的发展历程和运作原理，掌握各种现代水处理技术的特点和应用场景，并能够了解水处理过程中的环境保护问题。
本教学设计的主要目标是：•帮助学生掌握海水淡化与现代水处理技术的原理和应用；•培养学生的科学研究意识和实验操作能力；•提高学生的环保意识和能力。
教学内容本门课程将分为五个部分进行教学：第一部分：海水淡化技术概述本部分主要介绍海水淡化技术的发展历程、原理和分类。
学生将了解反渗透、蒸馏和冰晶分离等常见的海水淡化技术，并了解其优缺点及适用范围。
第二部分：反渗透法海水淡化技术本部分主要讲解反渗透法海水淡化技术的原理、流程和设备等方面，通过实验操作等方式让学生掌握其操作步骤和实际应用技巧，并对比其他海水淡化技术，分析反渗透法的优势和局限性。
第三部分：现代水处理技术概述介绍现代水处理技术的概念和基本原理，包括超滤、离子交换、电渗析等技术，同时介绍纳滤、逆渗透、活性炭吸附等技术在现代水处理中的应用和进展。
第四部分：实验授课本部分将对上述所讲的海水淡化和现代水处理技术进行实验操作，让学生亲自动手进行实验操作，体验技术应用过程，并顺便对实验仪器设备的操作原理了解更加深入。
第五部分：环境保护意识通过案例分析、文献阅读等形式，让学生了解水处理产生的环境问题，并思考如何通过环保意识和技术应用来降低水治污染带来的环境影响。
教学方式和方法本门课程将采用多种教学方式和方法，包括：•讲授法：通过PPT、板书等形式进行课堂讲授，介绍海水淡化和现代水处理技术的理论知识和应用；•实验授课：利用实验室或现场实验设备设施，引导学生参与实验操作并观察实验现象，通过实验形式巩固理论知识；•讨论型授课：在学习某一专题知识点时，开展小组讨论，鼓励学生提出自己的见解、问题、疑惑，引导学生通过思考、研究、分析、归纳等方式来深入理解知识点；•互动型授课：通过观察、听取、交流、合作等方式，开展互动型授课，促进学生之间的互动和交流，并营造积极向上的教学气氛；•独立性授课：通过独立阅读、个人实验操作等方式，培养学生的自主学习能力和实践应用能力。
2.1海水淡化与现代水处理技术课件(鲁科版选修2)
2－ Cr2O7 ，其毒性较大。某研究性学习小组为了变
废 为 宝 ， 将 废 水 处 理 得 到 磁 性 材 料 Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe 的化合价依次为＋ 3、＋ 2)，设 计了如下实验流程：
(1)第①步反应的离子方程式是 ___________________________________________ ___________________________________________ _________________________________________。 (2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是： ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ _________________________________________。
例1
下列有关海水淡化的说法中不正确的是 (
) A．海水淡化的方法主要有蒸馏法和电渗析法 B ．用电渗析法进行海水淡化时阴、阳离子交换 膜应交替放置 C．用电渗析法得到淡水的同时也得到浓盐水 D ．从方便利用能源方面考虑应用交流电进行渗 析 【解析】 电渗析法中，阴、阳离子定向移动， 只能使用直流电。 【答案】 D
例2
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大 分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为 ________。电渗析法净化水时，使离子通过半透 膜的推动力是________。 (4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测 定水的________。
《海水淡化与现代水处理技术》导学案1.docx
《海水淡化与现代水处理技术》导学案【学习目标】1、了解海水淡化的技术，了解蒸镭法、电渗析法、离子交换法的原理。
2、了解污水处理的化学原理。
3、了解屮和法和沉淀法在污水处理屮的应用。
4、了解污水处理的技术可分为物理法、生物法和化学法等。
【重点难点】1、污水处理的化学原理。
2、中和法和沉淀法在污水处理中的应用【课前预习】【情景材料】水是一种宝贵的自然资源。
随着工农业生产的迅速发展和人口的急剧增长，水资源日趋紧张。
同时，由于工农业生产排放的污(废)水量急剧增加，使许多江、河、湖、海，甚至地下水都遭受到不同程度的污染，这更加剧了水资源短缺的矛盾，因此，污水的处理是城市发展的重要课题。
【预习内容】根据教材有关内容填写下列空口：一、污水处理污水处理的技术很多，可分为_____________________ 、_______________ 和 _______ 等。
根据污水处理的程度又分为__________ 、__________ 、________ 。
1、污水处理的常用方法常见方法有__________________ 法、__________________________________ 法等。
(1)中和法①对酸性或碱性废水，可用_________ 法处理。
常用____________________ 处理酸性废水；用__________________________ 处理碱性废水。
②高浓度的酸、碱废水，应先_________________ ,如 _______________ 回收其中的酸或碱，再用________________ 处理较少量的酸或碱。
(2)沉淀法对于含重金属离子的工业废水，可以利用_____________________________________ o2、污水处理流程一级处理通常采用____________ ，即用格栅间，沉淀池等除去污水中 ____________ 的污染物。
鲁科版选修二《海水淡化与现代水处理技术》教案及教学反思
鲁科版选修二《海水淡化与现代水处理技术》教案及教学反思一、教学背景鲁科版选修二《海水淡化与现代水处理技术》是高中地理选修课之一。
本课程主要是让学生了解海水淡化技术以及现代水处理技术的相关知识，以此提高学生对地理领域的认知和实际应用能力。
此外，本课程还将培养学生的信息获取和处理能力。
二、教学内容1. 教学目标通过学习本课程，学生应当能够：1.理解海水淡化技术的基本原理及其应用；2.掌握海水淡化过程中各种设备的工作原理和使用方法；3.了解现代水处理技术以及其在环保领域的应用；4.学会获取和处理相关信息的技巧和方法。
2. 教学内容及进度章节内容教学时间第一章海水淡化技术的基本原理与应用1.1 海水淡化技术的意义和发展动态1.2 海水淡化原理2课时第二章海水淡化设备的工作原理及使用方法2.1 海水淡化设备的种类和分类2.2 主要设备的工作原理4课时第三章现代水处理技 3.1 现代水处理技术的概念4课术及其在环保领域的应用和发展动态3.2 应用实例时第四章信息获取和处理技巧4.1 信息来源和获取途径4.2信息处理的技巧和方法2课时合计12课时3. 教学方法本课程采用课堂讲授和案例分析相结合的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣和思考能力。
在课堂讲授环节，教师应重点解析教材中的重要概念和知识点，并结合相关案例进行实际应用。
在案例分析环节，教师应根据实际案例引导学生进行思考和探究，以提高学习效果。
4. 教学评价本课程的教学评价应分为两个方面：知识掌握和实际应用能力。
在知识掌握方面，学生应能够掌握本课程涉及的主要知识点，并在考试中发挥出来。
在实际应用能力方面，学生应能够通过分析实际案例，将所学知识运用到实际问题中，以便更好的解决现实问题。
三、教学反思在本次教学过程中，我始终坚持以学生为本的教学理念，充分考虑到学生个体差异，采用了多元化的教学方法，并注重与学生的沟通交流。
在教学过程中，我发现不同学生在海水淡化技术和现代水处理技术方面的兴趣点存在差异，有些学生对技术原理更感兴趣，而有些学生则更关注技术实际应用和环境保护方面。
教学设计1：海水淡化与现代水处理技术
高中化学选修化学与技术海水淡化与现代水处理技术教学设计【学习目标】1．知识技能：认识海水淡化的重要意义，了解海水淡化的方法；了解离子交换法和膜分离法的原理和应用；了解水污染及其处理技术2．能力培养：3．科学思想：培养学生节约用水、保护水资源的意识【学习重点】海水淡化的方法，纯水的制造，水污染和污水处理【学习难点】海水淡化、污水处理一、海水淡化1．海水淡化的方法有 ____________、___________。
2．蒸馏法是____________________________________________________________________的方法。
3．蒸馏法的特点是_____________________________________________，缺点是______________________________________________。
4．海水淡化电渗析法是__________________________________________________________的方法。
5．电渗析法的原理是___________________________________________________________________6．电渗析过程中，水中的各种阳离子向什么极移动各种阴离子向什么极移动7．海水淡化的实质是___________________________________8、制约海水淡化发展前景的主要因素是________________________二、纯水的制造1．水的硬度是以什么为标准的2．水处理技术的核心是________________________________，水处理技术的主要方法有_____________________________。
3．离子交换法的原理是__________________________________________________________________4．膜分离技术有____________和_______________5．渗透压6．反渗透除盐原理7．超纯水应用三、水污染和污水处理1．水污染2．造纸工业中处理“黑夜”的方法3．造纸废水中的耗氧物除去方法4．污水治理的方法例题分析：例1．海水淡化可采用膜分离技术。
海水淡化技术
海水淡化技术海水淡化技术是一项十分重要且具有广泛应用前景的水处理技术，其可将海水中的盐分去除，使之变成适用于农业、工业和生活用水的淡水。
这项技术在解决淡水资源短缺、推动可持续发展以及应对气候变化等方面发挥着重要作用。
本文将对海水淡化技术进行全面解读，从原理、分类、优缺点以及应用前景等多个方面进行探讨。
首先，海水淡化技术的原理是通过物理或化学的方式将海水中的盐分和杂质去除，从而使之达到人类可使用的标准。
常见的海水淡化技术包括蒸馏法、逆渗透法和电去离子法等。
蒸馏法通过加热海水并收集蒸汽的方式实现盐分的分离，逆渗透法则利用半透膜将盐分挡在膜外，电去离子法则运用电化学原理将离子分离。
这些技术各有优势，可以根据具体情况选择合适的方法进行海水淡化。
海水淡化技术根据处理规模和操作方式的不同，可以分为集中式海水淡化和分散式海水淡化。
集中式海水淡化主要指在固定场所、集中建设大型淡水厂，通过海水淡化技术处理大量海水，并将淡水输送至需要的地方。
而分散式海水淡化则是指利用小型、便携设备进行海水淡化处理，例如家用海水淡化器等。
这些不同形式的海水淡化技术可以满足不同规模和需求的用户，以适应不同地区的实际情况。
海水淡化技术具有许多优点。
首先，海水资源广泛且充足，通过海水淡化技术可以将这一丰富资源转化为可供人们使用的淡水。
其次，海水淡化技术可以降低对地下水的过度开采，避免地下水资源过度消耗导致的地层下陷等问题。
此外，这项技术也可以改善沿海地区的水质，减少海水渗入而带来的土壤盐化问题。
此外，海水淡化技术还可以为农业灌溉、工业生产以及居民生活提供可靠的水源，提高水资源的利用效率。
然而，海水淡化技术也存在一些挑战和缺点。
首先，海水淡化技术的能耗较高，需要大量的能源供应，增加了能源消耗和碳排放。
其次，海水淡化技术处理过程中会产生大量的浓水废液，对海洋环境产生一定的影响。
此外，高成本也是海水淡化技术面临的一大问题，包括设备建设、维护和运营等方面的费用都相对较高。
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第2课时海水资源的开发利用
1•海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是 （ ）
A. 利用潮汐发电是将化学能转化为电能
B. 海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化
C. 从海水中可以得到 MgCI 2，电解熔融 MgCI 2可制备Mg
D. 海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质
2•海水淡化可采用膜分离技术。
如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进 入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。
对加压后右侧海水成分变化分析正确的是 （ ）
A. 溶质质量增加 D.溶质质量分数减小
F 列说法错误的是（
）
A. 试剂1可以选用石灰乳
B. 从苦卤中提取 Br 2的反应的离子方程式为 2Br 「+ Cl 2===2C 「+ Bj
C. 工业上，电解熔融 MgO 冶炼金属镁可减小能耗
D. 可用BaCl 2溶液除去粗盐中的 SO/
4.NaCI 是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料。
下列以 NaCI 为
原料的产品（或物质）是（
）
① 烧碱②纯碱③金属钠④氯气⑤盐酸 A.
①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①②④⑤
5•海水提溴过程中将 Br 「氧化成B 「2，可向其中加入氧化剂，合适的是 （ ）
A.酸性KMnO 4溶液
B.氯水
C.FeC"溶液
D.碘水
6•某同学设计实验从海带中提取碘： ①滴加稀硫酸和双氧水 ②在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌 ③加四氯化碳并振荡
④过滤⑤分液
B.溶剂质量减小
C.溶液质量不变
3•海洋约占地球表面积的 71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。
该实验的合理操作顺序是（）
A.①③⑤②④
B.②①③④⑤
C.②④①③⑤
D.③①②⑤④
7•从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是（）A.加入适量的Na2CO3溶液 B.通入溴蒸气
C.加入适量的NaOH溶液
D.加入适量的NaBr溶液
8•某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。
他们设计了如下的几个方案，
你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是（）
A. 取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成
B. 取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素
C. 取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素
D. 取适量滤液，加入酸化的H2O2,再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素
9•从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是（）
A. X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B. 步骤川的离子反应：2B「+ Cl2===2C「+ B「2
C. 工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl? 44.8 L
D. 步骤"包含萃取、分液和蒸馏
10•海水中可以提取镁，其方法是首先使海水中的Mg2+转化为Mg（OH）2沉淀。
从化学知识的角度和经济效益的角度考虑，可在海水中加入的物质是（）
A.NaOH
B.KOH
C.CaO
D.Na z O
11. 从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶②加熟石灰③加盐酸④过滤⑤熔融电解，正确的操作顺序是（）
A.①②③④⑤
B.⑤④③①②
C.②④③①⑤
D.③④②①⑤
12. 海带中的碘元素主要以「的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成12,再萃取出来。
证明海带中含有碘的实验方法：
①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。
②灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。
③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。
④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2,然后加入几滴淀粉溶液。
（涉及反应的离子方程式为2I + H2O2 + 2H 十===b+ 2H 2O）
在实验过程中用到的玻璃仪器有_________________________________________________________
能证明海带中含有碘的实验操作是___________ (填序号)，现象是_________________________ 。
13. 工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：
⑴该工艺流程中先后制得Br2、CaS04和Mg(0H)2,能否按Bf Mg(OH) 2、CaS°4的顺序制备？
_____ (填“能”或“不能”)，原因是____________________________________________ 。
(2) 溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。
但在上述工艺中却
不用四氯化碳，原因是 __________________________________________________________ 。
(3) 写出②③④反应的离子方程式：_________________________________________ 13.海水中溴元素以Br「形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
(1) 步骤①反应的离子方程式是___________________________________________________ ,
步骤③反应的化学方程式是 ________________________________________________________
(2) 从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_______________________________。
A.NaOH
B.FeCb
C.Na z SO s
D.H2O
(3) ___________________________ 步骤③中氧化剂是__________________________ ，若反应中生成2 mol HBr，则消耗________________ mol SO2°
⑷根据上述反应判断SO2、CI2、B「2三种物质氧化性由强到弱的顺序是。